JP2015194101A - 多気筒内燃機関のシリンダヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】多気筒内燃機関のシリンダヘッドにおいて、吸気側の冷却を的確に行う。【解決手段】冷却水は、吸気側に設けた複数の第２連通路１３からヘッドジャケット（メインジャケット上層部１１）に流入し、横向きに流れて排気側流路６４から出口５６に向かう。各気筒に対応してアイランド部４６，４７，４９を有している。出口側に位置した第１アイランド部４６をセンターアイランド部４９と長手一側面肉部５２とに連続させることで、冷却水を出口５６と反対側に誘導するガイド壁部６５を形成している。吸気側においてシリンダヘッド２に対する冷却水の接触性が高まることで、シリンダヘッド２の冷却性を向上できる。【選択図】図９

Description

本願発明は、多気筒内燃機関のシリンダヘッドに関するものである。

内燃機関のシリンダヘッドは冷却水で冷却されており、そこで、シリンダヘッドには、面的な広がりを持つ冷却水通路（ヘッドジャケット）が形成されている。そして、シリンダヘッドには、吸気弁や排気弁の弁軸、或いは燃料噴射ノズルや点火プラグが取り付けられており、これら弁軸や燃料噴射ノズル、点火プラグはシリンダヘッドの肉部に取り付けられている。

従って、多気筒内燃機関では、ヘッドジャケットには、弁軸や点火プラグ、燃料噴射ノズルを取り付けるための柱状や壁状のアイランド部（肉部）が各気筒に対応したエリアごとに配置されており、冷却水はこれらアイランド部も冷却しながら流れる。また、アイランド部はシリンダヘッドの強度メンバーとしても機能している。

そして、ヘッドジャケットの一例として、本願出願人の先願に係る特許文献１には、排気集合部を一体に設けたシリンダヘッドにおいて、クランク軸線方向（気筒列方向）に長いヘッドジャケットの一端部には冷却水入口を設けて他端部には冷却水出口を設けることで、ヘッドジャケットの内部を冷却水が一端から他端に向けて縦方向に流れるように設定しつつ、途中に狭窄部を設けて、排気出口の当たりで冷却水の流速を速めることで、シリンダヘッドのうち最も高温になる排気出口の当たりを効率的に冷却することが開示されている。

特開２０１２−１７７３４２号公報

排気集合部を内蔵したシリンダヘッドでは、シリンダヘッドのうち排気側の部分は非常に高温になるため、特許文献１のように排気出口の当たりで流速を速めることは冷却性能において有益であるが、まだ、改善の余地が見られた。

すなわち、シリンダヘッドの冷却性能を高める（或いは暖機運転時に早期昇温させる）には、冷却水をヘッドジャケットの内面にしっかりと接触させて、シリンダヘッドから冷却水への熱交換を十分に行わせることが大事であるが、特許文献１では、冷却水の流れが良すぎて熱交換が不十分になるおそれがあった。

本願発明はかかる現状に鑑みなされたものであり、シリンダヘッドを効率よく冷却できるようにすること等を目的とするものである。

本願請求項１の発明は、長手一側面を吸気側として長手他側面を排気側としたシリンダヘッドの内部に形成されたヘッドジャケットに、当該ヘッドジャケットの底面と天井面とに繋がったアイランド部が複数の気筒ごとに形成されている構成において、まず、前記ヘッドジャケットは、前記アイランド部の群を挟んで前記長手他側面の側で気筒列方向に延びる排気側流路を有しており、前記排気側流路の一端は冷却水が排出される出口に連通している。

そして、前記各気筒に対応したアイランド部の群は、気筒の中央に位置する燃料噴射ノズル又は点火プラグが取り付くセンターアイランド部を有しており、前記センターアイランド部を挟んで前記長手一側面の側に、前記長手一側面の側から前記センターアイランド部に向かうに従って前記出口から遠ざかるように傾斜したガイド壁部を設けており、
更に、前記アイランド部の群の周囲のうちおおよそ前記長手一側面の側に寄った部位に、下方から冷却水が上がってくる冷却水供給口を、当該冷却水供給口から吐出された冷却水の一部が前記ガイド壁部に向かうようにして設けている。

本願は請求項２の発明も含んでおり、この発明は、請求項１において、前記ガイド壁部は前記センターアイランド部に繋がっており、このため、前記センターアイランド部も冷却水のガイド機能を果たしている。

更に本願発明は請求項３の発明も含んでおり、この発明は、前記ヘッドジャケットは下層部と上層部との２層構造になっており、前記上層部が請求項１又は２に記載した構成になっており、かつ、前記ガイド壁部に吸気弁軸が挿通されていると共に、前記ガイド壁部の下方にヘリカルポート方式の吸気ポートの一部が形成されている。

なお、本願発明の「アイランド部」は、完全に独立した状態でヘッドジャケットに存在している場合のみならず、シリンダヘッドの周囲を構成する肉部に繋がっている状態も含んでいる。

本願発明では、冷却水供給口からガイド壁部に向けて流れた冷却水は、ガイド壁部に導かれていったん冷却水供給口の側に戻るように流れ、それからガイド壁部を離れて排気側流路に向かい、排気側流路において出口に流れていく。このため、ヘッドジャケットのうち吸気側の部位での冷却水の滞留時間を長くして、シリンダヘッドから冷却水への熱交換をしっかりと行うことができる。

他方、冷却水は排気側流路に至ると速やかに出口に向かうため、排気側において冷却性能が悪化することはない。従って、シリンダヘッドの全体を効率よく冷却することができる。

また、ガイド壁部は傾斜しているため、ガイド壁部で囲われた部分に冷却水が滞留することはなくて、ガイド壁部もしっかりと冷却できる。このため、吸気弁軸が装着されている部分やセンターアイランド部も適切に冷却できる。

請求項２の構成を採用すると、冷却水がセンターアイランド部を舐めるようにして流れるため、センターアイランド部及びその内部に配置された燃料噴射ノズル又は点火プラグも適切に冷却できる。

さて、内燃機関では、燃焼室に気筒軸心回りのスワール流を形成することで燃料と空気との混合性を高めることが行われており、強いスワール流を形成するために、吸気ポートを、その終端部が渦巻き状になったヘリカルポートと成すことが行われている。このヘリカルポートは、クランク軸線方向から見て、始端から終端に向けて傾斜させることで吸気に強い旋回流を形成できるが、請求項３の構成を採用すると、ガイド壁部を利用することで、ヘリカルポートの傾斜を大きくすることができる。

つまり、ヘリカルポートを設ける部分は肉部でなければならないが、請求項３では、肉部であるガイド壁部の箇所にヘリカルポートを設けることで、ヘッドジャケットの上層部の容積を減らすことなくヘリカルポートを形成できるのであり、このため、冷却性を確保しつつ、燃焼室に強いスワール流を形成できる。

実施形態に係る冷却系統を示す模式的な概略側面図である。 要部の模式的な平断面図である。 ヘッドジャケットとブロックジャケットと送水系統とを上から見た斜視図である。 ヘッドジャケットとブロックジャケットと送水系統とを下から見た斜視図である。 シリンダヘッド及びフロントカバーを一点鎖線で示してヘッドジャケットと送水系統とを実線で示した平面図であり、メインジャケット下層部とメインジャケット上層部とを複合して表示している。 シリンダヘッド及びフロントカバー並びにシリンダブロックを一点鎖線で示してヘッドジャケット及びブロックジャケット並びに通水系統を実線で示した側面図である。 シリンダヘッド及びシリンダブロックを一点鎖線で示してヘッドジャケット及びブロックジャケット並びに送水系統を実線で示した正面図である。 メインジャケット下層部を示す平断面図である。 メインジャケット上層部を示す平断面図である。 （Ａ）は図９の部分拡大図、（Ｂ）はヘリカルポートの形状を示す平断面図である。 図１０（Ｂ）の XI-XI視断面図である。

(1).内燃機関の概要
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、車両用内燃機関に適用している。まず、内燃機関の概要を図１の模式図に基づいて説明する。

本願では、図面に関して正面視（正面図）・側面視（側面図）の文言を使用するが、正面視はクランク軸線方向から見た状態であり、側面視は、クランク軸線方向及び気筒軸線と直交した方向から見た状態である。前後方向はクランク軸線方向（シリンダヘッドの長手方向）であり、左右方向は、クランク軸線及び気筒軸線と直交した方向（シリンダヘッドの短手方向）である。上下に関しては、シリンダブロックからシリンダヘッドを向いた方向を上として定義している（従って、スラント型内燃機関の場合は、上下方向が必ずしも鉛直方向でない場合がある。）。

内燃機関は、機関本体の中核としてシリンダブロック１とその上面に固定されたシリンダヘッド２とを備えており、シリンダヘッド１の上面にはシリンダヘッドカバー３が固定されて、シリンダブロック１の下面にはオイルパン４が固定されている。シリンダブロック１及びシリンダヘッド２の一端面１ａ，２ａには、タイミングチェーン（図示せず）を覆うフロントカバー（チェーンカバー、チェーンケース）５がボルトで固定されている。なお、タイミングチェーンは動力伝達手段と同義であり、タイミングギアやタイミングベルトも含んでいる。

シリンダブロック１には、シリンダヘッド２に向けて上向き開口したとブロックジャケット６が形成されており、シリンダヘッド２の内部にもヘッドジャケット７が形成されている。本実施形態の特徴として、ヘッドジャケット７は、フロントカバー５に近接して設けた先行ジャケット８と、概ねブロックジャケット６の上に位置したメインジャケット９とに分離構成されており、更に、メインジャケット９は、メインジャケット下層部１０とメインジャケット上層部１１とに分離されている。

先行ジャケット８は、メインジャケット下層部１０と１つの第１連通路１２で連通しており、メインジャケット下層部１０とメインジャケット上層部１１とは複数の第２連通路１３で連通しており、メインジャケット下層部１０とブロックジャケット６とは複数の第３連通路１４で連通している。第３連通路１４は、請求項に記載した冷却水供給口に相当する。

そして、シリンダブロック１のうち一端面１ａ寄りの部位には、先行ジャケット８に連通した上下長手のヘッド行き送水路１６が上向きに開口するように形成されている。また、ヘッド行き送水路１６を挟んでフロントカバー５と反対側の部位には、ブロックジャケット６に連通したブロック行き送水口１７が形成されている。

ヘッド行き送水路１６及びブロック行き送水口１７には、ウォータポンプ１９から冷却水が圧送される。ウォータポンプ１９は、ハウジングの内部にインペラーを設けた構成であり、クランク軸２０に設けたクランクプーリ２１でベルト２２を介して駆動される。ヘッド行き送水路１６には第１制御弁２３を設け、ブロック行き送水口１７とウォータポンプ１９との間には第１制御弁２４を設けている。

両制御弁２３，２４は切り換え手段の例であり、その制御態様としては、通水と非通水状態とを単純に切り換えるだけでもよいし、水温に応じて通水量を調節してもよい。他方の制御弁は流量制御方式として、他方の制御弁は単純な開閉方式とすることも可能である。

シリンダヘッド２の周囲のうち、例えばフロントカバー５と反対側の他端面２ｂの近くの箇所に、サーモ弁を備えた分配装置２５が配置されている（分配装置２５は、シリンダヘッド２に一体化（内蔵）してもよい。）。メインジャケット上層部１１の終端に出口管２６が接続されており、出口管２６から、ヒータ行き管２７とラジェーター行き管２８とポンプ戻り管２９が分岐している。

ヒータ行き管２７は、ＥＧＲクーラ３０を経由して車内暖房用ヒータコア３１に接続されており、ヒータコア３１の出口ポートに接続されたヒータ戻り管３２は、オイルクーラ３３を経由して分配装置２５に接続されている。他方、ラジェーター行き管２８はラジェーター３４に接続されており、ラジェーター３４の出口ポートに接続されたラジェーター戻り管３５は分配装置２５に接続されている。更に、ポンプ戻り管２９は、ＥＧＲバルブ３６を経由して分配装置２５に接続され、更に、ポンプ戻り管２９は分配装置２５を経由してウォータポンプ１９の吸水口に接続されている。

本実施形態において、コールドスタート時のように冷却水の温度が所定以上に昇温していない状態では、第１制御弁２３が開いて第２制御弁２４が閉じていることにより、冷却水はブロックジャケット６には流れずに、ヘッドジャケット７の先行ジャケット８に流れる。

図２に示すように、冷却水が先行ジャケット８に流入している状態では、冷却水は、先行ジャケット８から第１連路１２を経由してメインジャケット下層部１０に至り、メインジャケット下層部１０をまんべんなく流れてからメインジャケット上層部１１に至る。

従って、暖機運転中は少ない量の冷却水が機関を素早く循環する。これにより、冷却水を早く循環させて早期昇温した冷却水をヒータコア３１に送水できると共に、機関の過冷却を防止して早期暖機を実現できる。なお、敢えて述べるまでもないが、低温状態では冷却水はラジェーター３２にも流れず、ヒータコア３１等を経由してポンプ戻り管２９よりウォータポンプ１９にリターンする。すなわち、冷却水の一部が循環するだけである。

両制御弁２３，２４は、例えば分配装置２５の近くに設けている水温センサからの信号に基づき、制御装置の一例としてのＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）によって開閉が制御される（分配装置２５に設けた感温部で作動するセンサ（リミットスイッチ）を設けて、このセンサによって制御弁２３，２４をＯＮ・ＯＦＦさせることも可能である。）。

すなわち、冷却水の温度が所定温度（例えば、ラジェーター３４を循環するほどの温度）以上に昇温すると、第１制御弁２３は閉じて第２制御弁２４が開く。従って、冷却水はブロックジャケット６を流れてから、第３連通路１４を経由してヘッドジャケット７のメインジャケット下層部１０に流入し、メインジャケット下層部１０をまんべんなく巡ってから、第２連通路１３を経由してメインジャケット上層部１１に至り、メインジャケット上層部１１を巡ってから出口管２６に排出される。

従って、暖機運転終了後のように機関温度が高い状態では、冷却水は先行ジャケット８には流れず、ブロックジャケット６から、ヘッドジャケット７のメインジャケット９に流れて出口管２６に排出される。敢えて述べるまでもないが、冷却水がブロックジャケット６に流れている状態では、冷却水はラジェーター３４にも流れている。

なお、暖機運転終了後も冷却水の一部を先行ジャケット８に流すことは可能であるが、先行ジャケット８に通水させるとメインジャケット下層部１０の冷却能力が低下するため、シリンダヘッド２の冷却性の点からあまり好ましくない。水温に応じて、先行ジャケット８への通水とブロックジャケット６への通水を同時に行うことは可能である。

(2).冷却系統の具体的な構造
次に、冷却系統（特にヘッドジャケット７）の具体的な構造を、図３以下の図面も参照して説明する。本実施形態の内燃機関は３気筒であり、そこで、図４から理解できるように、ブロックジャケット６は３つの気筒を囲う形態になっており、シリンダブロック１の一端面１ａの側において隣り合った２つの吸気ポートの間の部位に、ブロック行き送水口１７を設けている。図３のとおり、ブロック行き送水口１７は上下に長い形態になっており、図１に示した第２制御弁２４は、例えばブロック行き送水口１７の始端に設けている。

例えば図４に示すように（図５，８も参照）、ブロックジャケット６のうち、ヘッド行き送水路１６及びブロック行き送水口１７と反対側の部位に、５つの第３連通路１４を設けている。図３及び図５とから理解できるように、ヘッド行き送水路１６は、シリンダブロック１のうち、ブロック行き送水口１７よりもフロントカバー５に寄った位置に設けており、上下長手の形態を成している。図１に示した第１制御弁２３は、シリンダブロック１に埋め込むことが可能である。

図３から理解できるように、ヘッド行き送水路１６はブロックジャケット６の外側に位置しており、シリンダブロック１のコーナー寄りに配置している（従って、端のシリンダボアから遠のいた位置に設けている。）。

図３，４，６では、ポンプ戻り管２９に接続されてヘッド行き送水路１６及びブロック行き送水口１７に連通した流路３８を表示しているが、この流路３８はウォータポンプ１９の内部に形成されている。従って、流路３８はウォータポンプ１９の一部を成すものである。そして、流路３８は、クランク軸線３９の方向に長い上水平部３８ａを有しており、上水平部３８ａに設けた２つの吐出穴が、それぞれヘッド行き送水路１６とブロック行き送水口１７とに連通している。従って、ヘッド行き送水路１６とブロック行き送水口１７とは、シリンダブロック１の一側面と上面とに開口している。

ウォータポンプ１９に１本の吐出口を設けて、３方弁の２つの出口ポートに、ヘッド行き送水路１６とブロック行き送水口１７とを接続してもよい。この場合は、制御弁は１つになるので構造が簡単になる。

図３や図５等に明示するように、ヘッドジャケット７を構成する先行ジャケット８は、フロントカバー５に近接した部位に位置して、クランク軸線３９と直交した短手方向４０に細長い形態になっており、先行ジャケット８のうち、シリンダヘッド２の長手一側面２ｂの側の冷却水入口８ａに、ヘッド行き送水路１６を連通させている。

図９に示すように、シリンダヘッド２の長手一側面２ｂには、１つの気筒に対応して２つずつの吸気ポート４１が開口していると共に、吸気マニホールド３６（図８参照）が固定されている（図８の符号３６′はサージタンクである。）。更に、シリンダヘッド２には、吸気ポート４１の開口端を開閉する吸気弁の弁軸４２が摺動自在に装着されている。また、シリンダヘッド２には、排気ポートの開口端を開閉する吸気弁の弁軸４３が摺動自在に装着されている。なお、図９では、吸気ポート４１とメインジャケット上層部１１とを連通した状態に描いているが、これは両者の重なり関係を表示するための便宜的な措置であり、実際には、図１０（Ａ）に示すように、両者は壁で仕切られている。

本実施形態の吸気ポート４１は、吸気を弁軸４２の軸心回りに旋回させて燃焼室にスワール流を発生させるヘリカルポートになっている。吸気ポート４１の終端部は巻き構造になっていると共に、平断面視で、クランク軸線３９と直交した線に対して傾斜させている。

また、本実施形態では、図８に模式的に線のみで示すように、排気ポート４４はシリンダヘッド２の内部において１つの排気集合通路４５に集合しており、従って、シリンダヘッド２の長手他側面２ｃには１つの排気穴が空いているだけである。また、内部に集合通路４５を設けているため、シリンダヘッド２は長手他側面２ｃの側が厚くなっている。

図９に示すように、メインジャケット上層部１１の箇所には、吸気弁の弁軸４２が嵌まっている第１アイランド部４６と、排気弁の弁軸４３が嵌まっている第２アイランド部４７とが、メインジャケット９を上下に貫通した状態に形成されている。なお、実際には弁軸４２，４３はガイド筒にスライド自在に嵌まっているが、ガイド筒は省略している。

更に、シリンダヘッド２に、燃料噴射ノズル（又は点火プラク）４８を取り付けるためのセンターアイランド部４９がメインジャケット７を上下に貫通する状態（柱状の状態）で形成されており、一対の第１アイランド部４６のうち出口５６の側の第１アイランド部４６とセンターアイランド４９とは、一体に繋がっている。他方、第２アイランド部４５はそれぞれ独立している。

シリンダヘッド２は、気筒列を挟んだ両側において、左右４本ずつのヘッドボルト５０でシリンダブロック１に締結されている。８本のヘッドボルト５０のうち吸気側の４本は、シリンダヘッド２の長手一側面２ｂを構成する長手一側肉部５１に貫通しており、排気側の３本のヘッドボルト５０は、一端面２ａと反対側に位置した１本を除いて、ヘッドジャケット７を貫通した第３アイランド部５２に貫通している。

メインジャケット上層部１１では、先行ジャケット８とメインジャケット上層部１１とは、端に位置した第３アイランド部５２と長手一側肉部５１とを繋ぐ壁部５３で仕切られている。また、先行ジャケット８から離れた２つの第３アイランド部５２の間には、第１補助アイランド部５４が形成されている。

図８に示すように、メインジャケット下層部１０では、一対の吸気弁軸４２に対応した２つの第１アイランド部４６とセンターアイランド部４７とが集合アイランド部５５に一体化している。また、メインジャケット下層部１０では、前後中央部の第３アイランド部５２と出口５６の側に位置した１つの第３アイランド部５２とに、吸気側に向けて延びる横向き延長部５２ａと、先行ジャケット８の側に延びる縦向き延長部５２ｂとを一体に設けている。このため、メインジャケット下層部１０では、２つの第３アイランド部５２が略Ｌ形を成している。

図８では、第２連通路１３は網かけ表示で位置を明示している。他方、第３連通路１４はドット表示で位置を明示している。この図８に示すように、第３連通路１４は排気側に寄せて、第２連通路１３は吸気側に寄せている。従って、ブロックジャケット６からメインジャケット下層部１０に上がってきた冷却水は、基本的には第２連通路１３に向かう横向きの流れになっている。先行ジャケット８と反対側に位置した２つの第３連通路１４の間には、第２補助アイランド部５７を設けている。

メインジャケット下層部１０のうち長手他側面２ｃの側の部分は、クランク軸線３９方向（気筒列方向）に長い排気側流路６０になっている。従って、シリンダヘッド２に排気集合通路４５を設けたことでシリンダヘッド２が排気側で非常な高温になっても、的確に冷却できる。

他方、メインジャケット９のうち長手一側面２ｂの側の部分も、クランク軸線３９方向に長い吸気側流路６１になっており、吸気側流路６１を集合アイランド部５５に箇所で長手一側面２ｂの側に膨らませることでバッファ部５８を設けている。バッファ部５８の存在により、吸気側流路６１における冷却水の流れを良くすることができる。

第３アイランド部５２に縦向き延長部５２ｂを設けたことで、中央部の気筒と先行ジャケット８の側の気筒とに対応した２つのエリアは排気側流路６０に対して大きく遮られた状態になっており、かつ、第３アイランド部５２に横向き延長部５２ａを設けたことで、隣り合った２つの気筒に対応したエリアの間に、排気側流路６０と吸気側流路６１とに連通した横向き流路６２が形成されている。

横向き流路６２は、端に位置した気筒に対応したエリアの外側にも存在している。従って、アイランド部の群は、排気側流路６０と吸気側流路６１と端の横向き流路６２とでぐるりと囲われており、かつ、隣り合ったエリアの間では、排気側流路６０と吸気側流路６１とが中間の横向き流路６２で繋がっている。

(3).メインジャケット上層部の特徴
図９においても、第２連通路１３は網かけ表示している。そして、第２連通路１３は吸気側に寄っているので、メインジャケット上層部１１に上がった冷却水は、基本的には排気側に向けて横向きに流れ、それから縦向きに流れを変えて出口５６に向かうことになる。そこで、メインジャケット上層部１１には、冷却水が先行ジャケット８の側から出口５６に向けて流れる排気側流路６４が形成されている。

そして、メインジャケット上層部１１では、各気筒に対応した各エリアにおいて、出口側に位置した１つの第１アイランド部４６を、長手一側肉部５１とセンターアイランド部４９とに連続させることで、長手一側面肉部５１からメインジャケット上層部１１の内部に向けて突出したガイド壁部６５を形成しており、更に、ガイド壁部６５を挟んで出口４６と反対側の部位には、長手一側肉部５１に入り込んだ湾状部５９が形成されている。

つまり、１つの第１アイランド部４６とセンターアイランド部４９とを中核としてガイド壁部６５が形成されており、ガイド壁部６５を挟んで出口５６と反対側の部位に湾状部５９が形成されている。そして、既述のとおり、隣り合った気筒間の間でかつ吸気側には、冷却水供給口としての第２連通路１３が空いており、また、出口５６から遠い気筒の箇所では、第２連通路１３はエリアを挟んで出口５６と反対側に位置している。

このため、冷却水の一部は、いったん湾状部５９に入り込んでから、ガイド壁部６５に導かれて、リターンするようにして排気側流路６４に向かい、排気側流路６４では速やかに出口５６に向かう。このように、冷却水が湾状部５９に入り込むことで、冷却水が吸気側においてシリンダヘッド２に接触する面積か大きくなるため、吸気側においてもしっかりと冷却できる。

また、冷却水は、ガイド壁部６５を構成していない第１アイランド部４６やセンターアイランド部４９、第２アイランド部４７、第３アイランド部５２も舐めるようにして流れるため、全体としてシリンダヘッド２をくまなく冷却できる。更に、ガイド壁部６５が傾斜していることにより、当該ガイド壁部６５よりも出口５６の側に位置した第２連通路１３から吐出した冷却水は、ガイド壁部６５に沿って出口５６と反対側に流れるようにもガイドされるため、冷却水をメインジャケット上層部１１にくまなく流す機能が一層向上する。

既述のとおり、吸気ポート４１はヘリカルポートになっているが、本実施形態の特徴として、各気筒に対応した一対の吸気ポート４１のうち出口５６の側に位置した一方の吸気ポート４１は、ガイド壁部６５の箇所に形成している。つまり、吸気ポート４１はヘリカルポートの肉部の箇所に形成されるが、肉部であるガイド壁部６５を利用して一方のヘリカルポート式吸気ポート４１を形成している。

ヘリカルポート式吸気ポート４１の終端部は、既述のとおり、図１０（Ｂ）に示すような渦巻き室６６になっており、吸気を吸気弁軸４２の軸心回りに旋回する旋回流となすことにより、燃焼室（気筒）６７に強いスワール流６７を形成することができる。

図１１に示すように、吸気ポート４１は、始端から終端に向けて低くなるように水平面に対して傾斜しており、傾斜角度θを大きくするほど吸気の充填性能は向上するが、本願発明では、肉部であるガイド壁部６５を利用して一方の吸気ポート４１を形成しているため、重量増大やメインジャケット上層部１１の容量減少を招来することなく吸気ポート４１の傾斜角度θを大きくして、強いスワール流の形成に貢献できるのである。

他方の吸気ポート４１は、長手一側肉部５１から内向き突出した部分に形成している。従って、２つの吸気ポート４１の間に湾状部５９が形成されている。なお、ガイド壁部６５に形成されていない他方の吸気ポート４１の傾斜角度θは、一方の吸気ポート４１よりも寝かせることが好ましい。

本願発明は、上記の他にも様々に具体化できる。例えば、３気筒のみならず、２気筒又は４気筒以上の内燃機関にも適用できることはいうまでもない。ガイド壁部は、必ずしも第１アイランド部やセンターアイランド部に連続させる必要はない。

本願発明は、内燃機関のシリンダヘッドに具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ シリンダブロック
２ シリンダヘッド
６ ブロックジャケット
７ ヘッドジャケット
８ 先行ジャケット
８ａ 先行ジャケットの冷却水入口
９ メインジャケット
１０ メインジャケット下層部
１１ メインジャケット上層部
１２ 第１連通路
１３ 第２連通路（冷却水供給口）
１４ 第３連通路
１９ ウォータポンプ
４１ ヘリカルポート方式の吸気ポート
４２ 吸気弁軸
４３ 排気弁軸
４６ 吸気弁軸が挿通された第１アイランド部
４８ 燃料噴射ノズル
４９ 燃料噴射ノズルが装着されたセンターアイランド部
５６ メインジャケット上層部（ヘッドジャケット）の出口
５９ 湾状部
６４ 排気側流路
６５ ガイド壁部

Claims (3)

1. 長手一側面を吸気側として長手他側面を排気側としたシリンダヘッドの内部に形成されたヘッドジャケットに、当該ヘッドジャケットの底面と天井面とに繋がったアイランド部が複数の気筒ごとに形成されている構成であって、
   前記ヘッドジャケットは、前記アイランド部の群を挟んで前記長手他側面の側で気筒列方向に延びる排気側流路を有しており、前記排気側流路の一端は冷却水が排出される出口に連通している一方、
   前記各気筒に対応したアイランド部の群は、気筒の中央に位置する燃料噴射ノズル又は点火プラグが取り付くセンターアイランド部を有しており、前記センターアイランド部を挟んで前記長手一側面の側に、前記長手一側面の側から前記センターアイランド部に向かうに従って前記出口から遠ざかるように傾斜したガイド壁部を設けており、
   更に、前記アイランド部の群の周囲のうちおおよそ前記長手一側面の側に寄った部位に、下方から冷却水が上がってくる冷却水供給口を、当該冷却水供給口から吐出された冷却水の一部が前記ガイド壁部に向かうようにして設けている、
   多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
2. 前記ガイド壁部は前記センターアイランド部に繋がっており、このため、前記センターアイランド部も冷却水のガイド機能を果たしている、
   請求項１に記載した多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
3. 前記ヘッドジャケットは下層部と上層部との２層構造になっており、前記上層部が請求項１又は２に記載した構成になっており、かつ、前記ガイド壁部に吸気弁軸が挿通されていると共に、前記ガイド壁部の下方にヘリカルポート方式の吸気ポートの一部が形成されている、
   請求項１又は２に記載した多気筒内燃機関のシリンダヘッド。

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